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希尔伯特变换结合格雷码的相位展开方法

激光杂志 2024年第2期45卷 23-28页

作者：夏继隆范华王晓飞张晓磊齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院激光研究所济南250100

传统的格雷码辅助四步相移相位展开方法需要投影四幅条纹图形,而且受到环境噪声和投影离焦等因素影响导致重建精度不高。为了提高三维重建的效率和精度,提出了一种希尔伯特变换与格雷码相结合的相位展开方法。首先,利用采集到的正弦条... 详细信息

传统的格雷码辅助四步相移相位展开方法需要投影四幅条纹图形,而且受到环境噪声和投影离焦等因素影响导致重建精度不高。为了提高三维重建的效率和精度,提出了一种希尔伯特变换与格雷码相结合的相位展开方法。首先,利用采集到的正弦条纹图像和背景光强图像获取余弦分量。然后采用希尔伯特变换将余弦分量与冲击响应进行卷积。在原始频率和幅度保持不变的前提下将相位移动π/2。最后,利用格雷码解码得到的相位级次来求解被测物体的绝对相位。此外,采用三分相位展开法来消除格雷码解相位过程中产生的边缘跳变误差。实验结果表明:该方法在对高精度标准球重建时精度为0.045 mm,重建精度较高。投影条纹图片由四幅缩减到了两幅,提高了投影效率。

关键词：三维重建结构光希尔伯特变换三分相位展开法格雷码

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基于粘度的现场快速检测方法及应用

分析试验室 2024年第2期43卷 195-207页

作者：张浩刘书花毕研慧赵梅武文丽胡琼政齐鲁工业大学(山东省科学院)化学与制药学部山东省分析测试中心济南250014

即时检测技术(POCT)是一种价格低廉、响应灵敏、无需大型仪器、可快速得到检测结果的检测手段,通常由具有便携式“样品进-信号出”功能的生物传感器完成。虽然基于刺激响应聚合物溶胶-凝胶转变构建的生物传感器已有大量的研究报道,开发... 详细信息

即时检测技术(POCT)是一种价格低廉、响应灵敏、无需大型仪器、可快速得到检测结果的检测手段,通常由具有便携式“样品进-信号出”功能的生物传感器完成。虽然基于刺激响应聚合物溶胶-凝胶转变构建的生物传感器已有大量的研究报道,开发制备简单、检测快速、灵敏度高、选择性好的生物传感器依然具有十分重要的意义。近年来,研究者开发了基于聚合物粘度变化的新型生物传感器,可以一定程度上克服传统水凝胶传感器的缺点,具有较大的发展潜力。本文主要从检测平台以及输出信号模式两个方面,总结归纳了基于粘度的现场快速检测方法及应用。最后,对其发展趋势进行简要的讨论,以期为基于粘度的POCT技术的后续研究和发展提供参考。

关键词：即时检测技术(POCT) 生物传感器刺激响应聚合物粘度

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分布反馈光纤激光器应用技术研究进展

应用激光 2024年第3期44卷 179-191页

作者：洪玉萌宋志强杨元元张绪成倪家升齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院激光研究所山东济南250104

近年来,随着相干探测技术的飞速发展,单频激光器获得了极大的关注。其中,分布反馈光纤激光器同时具有本征单纵模和高度环境敏感的振弦结构的特点,在低噪声单频光源和光纤激光传感技术领域都有着重要的应用价值。以应用需求作为引领,对... 详细信息

近年来,随着相干探测技术的飞速发展,单频激光器获得了极大的关注。其中,分布反馈光纤激光器同时具有本征单纵模和高度环境敏感的振弦结构的特点,在低噪声单频光源和光纤激光传感技术领域都有着重要的应用价值。以应用需求作为引领,对分布反馈光纤激光器在窄线宽光源和光纤激光传感器技术中的相关研究应用进行了综述,按照应用中对分布反馈光纤激光器的频响特性要求的不同,归纳总结了相关技术的研究进展,并对比了不同分布反馈光纤激光器频响处理手段的适用性,最后对分布反馈光纤激光器未来的应用前景进行了展望。

关键词：分布反馈光纤激光器单频激光器光纤激光传感器频响特性相干探测

“双一流”背景下新工科专业人才培养模式的研究与实践

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包装工程 2024年

作者：吴光远齐鲁工业大学(山东省科学院)轻工学部

新工科专业人才培养模式要以拓展人才培养链宽度为依托，通过推进创新成果转化优化产业链厚度，科教产研协同育人延伸创新链长度，强化新工科专业人才培养与产业人才需求之间的适应度。本文依托新工科印刷工程专业以学生产出为导向的教... 详细信息

新工科专业人才培养模式要以拓展人才培养链宽度为依托，通过推进创新成果转化优化产业链厚度，科教产研协同育人延伸创新链长度，强化新工科专业人才培养与产业人才需求之间的适应度。本文依托新工科印刷工程专业以学生产出为导向的教学理念，将思政融育、课程融学、实践融智、产学融创有机贯穿于新工科专业人才培养全过程和全流程中，采用“思政引导—问题导向—数字驱动—以创促教”的教学方式，精准提升了印刷工程专业人才培养质量。

关键词：新工科专业人才培养协同育人课程思政

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基于多模态双偏置光纤的折射率传感机理研究

光电子．激光 2024年第3期35卷 258-264页

作者：姜喜全刘浩东牛昊孙晓吕肖赵燕杰山东建筑大学理学院山东济南250101 齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院激光研究所山东济南250100

提出了一种基于双偏置结构光纤马赫-曾德干涉仪(Mach-Zehnder interferometer, MZI)的超高灵敏度折射率传感器,理论分析了偏置型MZI的干涉机理。通过光束传播法(beam propagation method, BPM)模拟分析了多模态偏置光纤的折射率传感特... 详细信息

提出了一种基于双偏置结构光纤马赫-曾德干涉仪(Mach-Zehnder interferometer, MZI)的超高灵敏度折射率传感器,理论分析了偏置型MZI的干涉机理。通过光束传播法(beam propagation method, BPM)模拟分析了多模态偏置光纤的折射率传感特性、以及在不同偏置长度和折射率范围内折射率灵敏度的变化,对比了单偏置与双偏置的传感特性。仿真结果表明,在折射率为1.333 0—1.334 0的范围内,单偏置MZI的折射率灵敏度为-5 557 nm/RIU,而双偏置MZI的折射率灵敏度为-14 071 nm/RIU,该结果为实现高灵敏度液体折射率测量提供了重要理论依据。该传感器结构紧凑,整体长度只有1 200μm,在液体折射率测量领域具有重要的应用价值。

关键词：偏置光纤马赫-曾德干涉仪(MZI) 折射率传感仿真分析

基于CRITIC结合响应面法优化山药超高压热风干燥工艺

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食品工业科技 2024年

作者：付聪李宝国李军王晓卢恒山东中医药大学药学院齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省分析测试中心齐鲁工业大学(山东省科学院)药学院

目的：本研究建立并优化山药（Chinese yam，CY）超高压（Ultra-high pressure，UHP）预处理联合热风干燥（Hot air drying，HAD）工艺，以期缩短山药干燥时间和提高山药品质。方法：以干燥时间、复水比、色差值、多糖及总酚含量为指标... 详细信息

目的：本研究建立并优化山药（Chinese yam，CY）超高压（Ultra-high pressure，UHP）预处理联合热风干燥（Hot air drying，HAD）工艺，以期缩短山药干燥时间和提高山药品质。方法：以干燥时间、复水比、色差值、多糖及总酚含量为指标，通过单因素实验探讨不同超高压压力、保压时间及干燥温度条件对山药加工的影响，利用CRITIC法计算各指标的权重系数和不同条件下山药综合评分，并以综合评分为响应值，通过响应面法优化超高压预处理联合热风干燥的加工工艺。结果：超高压预处理能显著缩短干燥时间(P<0.05)并提高山药品质，山药干燥时间、复水比、总酚含量、色差值和多糖含量所占权重分别为0.34、0.19、0.19、0.14、0.14，最佳工艺参数为压力380 MPa、保压时间9 min、干燥温度50 ℃，该条件下验证试验各指标结果分别为干燥时间400±17.32 min、复水比2.18±0.04 g/g、色差值6.02±0.18、多糖含量78.08±1.33 mg/g、总酚含量2.77±0.16 mg/g和山药综合评分74.75±2.40，验证结果与预测值的相对标准偏差(Relative standard deviation，RSD)为2.71%，说明该模型具有良好的预测性。结论：该研究建立了一种高效节能的超高压预处理联合热风干燥工艺，可为山药加工规范化研究及应用提供新思路。

关键词：山药超高压预处理干燥 CRITIC法响应面法

类石墨相氮化碳材料的制备及其光催化应用研究

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化工新型材料 2024年

作者：杨哲牟国林刘志宝陈蕾乔彩凤卢西马洪芳齐鲁工业大学(山东省科学院)环境科学与工程学部中化弘润石油化工有限公司齐鲁工业大学(山东省科学院)化学与化工学院齐鲁工业大学(山东省科学院)工程训练中心

类石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新型的非金属聚合物半导体光催化剂，具有良好的对可见光响应和化学稳定性。根据其制备方法的不同，最终产物的结构也不同，因此也具有不同的性质和功能。系统总结了近年来g-C3N4的制备方法、结构特点和... 详细信息

类石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新型的非金属聚合物半导体光催化剂，具有良好的对可见光响应和化学稳定性。根据其制备方法的不同，最终产物的结构也不同，因此也具有不同的性质和功能。系统总结了近年来g-C3N4的制备方法、结构特点和在光催化领域的研究现状，重点介绍了g-C3N4复合材料的改性机理，并对这类复合材料的应用前景进行了展望。然后讨论了g-C3N4复合材料以及其发展现状；最后对下一步的研究进行了总结和展望。

关键词： g-C N 光催化产氢光催化产过氧化氢还原二氧化碳降解污染物

基于脑电信号的上肢运动想象与运动执行脑网络的动态功能连接研究

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中国康复医学杂志 2024年第3期39卷 326-333页

作者：胡静璐郭冬菊王德正徐舫舟张杨岳寿伟山东大学齐鲁医院康复科山东省济南市250012 齐鲁工业大学(山东省科学院)光电工程国际化学院

目的:本研究通过记录脑卒中偏瘫患者及健康人进行指定的运动想象(motor imagery,MI)及运动执行时的脑电信号,评估不同任务态初级运动区(motor area,M1)及运动前区(premotor area,PMA)相关节点的功能连接的差异,并探索其与共同运动、分... 详细信息

目的:本研究通过记录脑卒中偏瘫患者及健康人进行指定的运动想象(motor imagery,MI)及运动执行时的脑电信号,评估不同任务态初级运动区(motor area,M1)及运动前区(premotor area,PMA)相关节点的功能连接的差异,并探索其与共同运动、分离运动控制之间的关系。方法:共纳入10例脑卒中偏瘫患者及19例健康人,所有受试者根据视觉指令完成运动想象与运动执行任务,采集执行任务时的脑电信号,选取包括M1和PMA上的12个信道数据进行分析。对8-30Hz频带脑电信号进行滤波处理,采用基于改良S变换提取特征,并进行归一化处理避免个体差异,分别对左右手运动想象以及两种运动执行时12个节点的数据进行相关性分析(Pearson相关系数)以明确脑功能连接,并对节点度进行χ^(2)检验观察差异。结果:在脑卒中患者中,各节点关联度在运动想象及运动执行中的分布趋势与健康人类似;与运动执行相比,运动想象时各节点功能连接强度和密度都有升高趋势,与健康人结果类似。健康人在进行左手运动想象时,M1区的C4节点关联度明显高于对侧C3(P<0.05),当右手运动想象时,在左侧PMA区FC3和FC1的功能连接总和明显高于对侧FC4和FC2总和(P<0.05);当进行右上肢分离运动时,C3节点度明显降低(P<0.05)。结论:右手运动想象的功能连接的核心区域在左侧PMA区,且各信道节点关联度高于运动执行,而左手运动想象功能连接分布较平均。共同运动与分离运动模式所激活的主要脑区存在差异。

关键词：运动执行运动想象功能连接相关性分析分离运动

物理信息神经网络求解五阶emKdV方程的正反问题

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数学物理学报（A辑） 2024年第2期44卷 484-499页

作者：吴泽康王晓丽韩文静李金红齐鲁工业大学(山东省科学院)数学与统计学院济南250353

该文利用物理信息神经网络(PINNs)对扩展的五阶mKdV(emKdV)方程的正反问题进行求解,并对孤子的动力学行为进行分析、模拟.针对正问题,选用双曲正切函数tanh作为激活函数求解方程的一、二、三孤子解,并将PINNs方法求得的数据驱动解与借... 详细信息

该文利用物理信息神经网络(PINNs)对扩展的五阶mKdV(emKdV)方程的正反问题进行求解,并对孤子的动力学行为进行分析、模拟.针对正问题,选用双曲正切函数tanh作为激活函数求解方程的一、二、三孤子解,并将PINNs方法求得的数据驱动解与借助简化的Hirota方法给出的方程精确解进行比较,一孤子解的精度为O(10^(-4)),二、三孤子解的精度为O(10^(-3)).针对反问题,分别由一、二、三孤子解的数据进行驱动求解方程的两个待定系数,并在不同的噪声下探究算法的鲁棒性.当在训练数据中加入1%的初始噪声或观测噪声时,待求系数的预测精度可分别达到O(10^(-3))和O(10^(-2));当加入3%的初始噪声或观测噪声时,预测精度依然可以达到O(10^(-2));由实验数据分析可知观测噪声对PINNs模型的影响要略大于初始噪声.

关键词：物理信息神经网络五阶emKdV方程数据驱动解非线性动力学